Teresa Pigrau i Neus Sanmartí
Les prediccions i hipòtesis es poden provar a través de camins diversos, ja sigui a partir d’experiments i tècniques variades que ens possibiliten observar i mesurar directament, ja sigui analitzant dades anteriors (que es poden trobar en fonts documentals diverses), però la primera i més bàsica condició que s’ha de tenir en compte en la planificació del procés de recollida de dades és que el disseny de la recerca s’ha d’ajustar a la predicció o a la hipòtesi a indagar. Per tant , s’ha de dedicar temps a discutir i consensuar com es faran les observacions o la recollida de dades, com es posaran a prova les variables que es consideri necessari tenir en compte, una darrere l’altra, i com s’adaptarà el procediment als instruments i materials que es tenen a l’abast.
Per exemple, no és fàcil trobar el procediment idoni per mesurar el pes de l’aire o si una llavor necessita respirar per germinar, i cal avaluar els avantatges i inconvenients de cada possible mètode. Prendre aquesta decisió requereix temps.
Al llarg del procés d'indagació, el professorat pot plantejar preguntes del tipus:
Quin experiment faràs per verificar la hipòtesi que has formulat (o la predicció que has fet)? Quines dades es pot esperar recollir si duem a terme aquest experiment? Què s’hauria de fer per obtenir les dades que necessites? Per què creus que aquest mètode pot ser adient? En què et fonamentes per afirmar-ho?
Quins aparells o instruments necessitaràs? Quines tècniques hauràs d’aplicar? Cada quan es recolliran les dades? Quantes? Com de precises han de ser aquestes mesures? Què s’hauria de preveure per evitar errors?
Com es pot fer l’anotació de les dades d’experimentació? Quins procediments utilitzaràs per fer el tractament de les dades o per representar-les gràficament? En què et poden ajudar les TIC?
Com podríem continuar aquesta investigació? I per superar aquest entrebanc? Cal fer més rèpliques? Quantes?
Com podries estar segur que les dades obtingudes són fiables? Per què els resultats obtinguts pels diferents grups son tan diferents? Com es podria decidir quin són els més fiables?
Quan les dades que es recullen provenen de l’observació s’ha de tenir present que la mirada sovint està condicionada per les idees prèvies. En l’exemple de predicció que els nois i noies plantegen és que “en un circuit elèctric, com més bateries hi ha la bombeta sempre farà més llum”, i encara que les bateries estiguin situades en paral·lel diuen que observen que es confirma la seva idea. Com a explicació de la no coherència entre el que veuen realment i aquesta afirmació, manifesten causes degudes al mal funcionament d’alguna part del muntatge (piles gastades, bombeta que no funciona bé, connexions mal fetes...). Per tant serà important ajudar l’alumnat a ser exigent en la comprovació de les dades que obté, per exemple, fent rèpliques o canviant el disseny.
Cal recordar que les observacions poden ser qualitatives o quantitatives i que mentre que l'experiment qualitatiu es basa en observacions on no es fan mesures, en el quantitatiu aquestes són imprescindibles. Tot i així no hi ha cap diferència entre els dos tipus de metodologies pel que fa al disseny de l‘experiment.
També s’ha de discutir i consensuar el procediment per registrar i processar les dades, les informacions i els resultats que se’n dedueixen. Els estudiants han d'aprendre a utilitzar diferents eines com taules, gràfics i diagrames, tot fent servir recursos TIC sempre que es pugui. Hi ha propietats que a l’escola només les observem qualitativament (el color, l’olor, el gust...). En aquest cas tenim adjectius per registrar les diferents possibilitats i poden utilitzar termes com major/menor, molts/alguns, més ràpid/més lent, etc. Tot i així, en tant sigui possible, caldrà animar l’alumnat a quantificar, mesurant amb instruments idonis, la massa, la longitud, el volum, el temps, la força, la temperatura... També cal tenir present que moltes variables són el resultat de relacionar dues o més magnituds com, per exemple, la densitat (m/V), la concentració (g/l) o la velocitat (e/t).
Quan fem un experiment per investigar algun problema volem obtenir resultats fiables ja que és la condició perquè es puguin deduir conclusions vàlides. És important, per tant, ser conscient dels errors que es poden fer durant un experiment i com poder evitar-los. Alguns depenen de la persona que recull les dades (per exemple, observar en funció de les idees prèvies, no utilitzar correctament i amb la precisió adequada un instrument de mesura, no recollir bé les dades...). En canvi, d’altres són conseqüència de la no adequació de la metodologia de treball que s'utilitza o del mal funcionament d’algun instrument. Normalment, els errors es superen contrastant les dades recollides amb les obtingudes per d’altres companys i fent rèpliques, és a dir, repetint l’experiment.